• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.671-676
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• 2006

일반적으로 가상 스피커 구현을 위한 음상정위 방법으로 HRTF(Head Related Transfer Function) DB를 원음에 convolution하는 기법을 사용하게 된다. 그러나 비개인화된 HRTF는 가상 스피커 구현에 있어 사용자에 따라 상/하 또는 앞/뒤 방향에 대해서 혼돈을 가져올 수 있어 정위감을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 상/하, 앞/뒤 정위감을 개선하기 위해 가상 스피커 주변의 HRTF를 그룹화하여 만들어진 새로운 HRTF를 사용한 가상 스피커에 대하여 연구한다. 효과적인 HRTF 그룹화를 위해 필요한 HRTF 개수, 위치 등을 실험을 통해 결정하며, 청감 평가를 수행한다. 생성된 HRTF를 사용한 가상 스피커의 성능 평가 결과, 상/하, 앞/뒤 정위감이 개선됨을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.581-587
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• 2010

본 연구에서는 머리전달함수(Head-Related Transfer Function : HRTF) 저역 주파수 영역에서의 간략화가 음상정위에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 이를 위해 HRTF를 측정하였으며 측정한 HRTF에 대하여 분석한 결과, HRTF 주파수 특성의 표준편차를 보면, 저역의 주파수 특성은 고역에 비하여 방향 의존성이 작음이 나타났다. 이것은 저역의 주파수 영역에서 간략화의 가능성을 나타낸다. 간략화는 경계 주파수를 차단 주파수로 하는 고역통과 필터를 삽입하여 저역의 주파수 진폭특성을 평탄하게 함으로서 간략화를 하였다. 간략화를 한 HRTF를 평가하기 위하여 청취실험을 하였다. 청취실험의 결과, 정위오차에 대해서는 HRTF의 주파수 특성을 간략화 하여도 방향 지각에 영향이 없다는 것이 나타났다. 전후 혼란율에 대해서는 HRTF의 1kHz 이하의 주파수 특성을 간략화 하여도 영향이 없음이 나타났다. 최종적으로는 HRTF의 1kHz 이하의 주파수 특성에 본 연구의 간략화를 적용하여도 음상정위에 영향을 미치지 않는다는 것을 명확히 하였다. 본 연구는 음성이 가진 방향성 속성을 훼손하지 않으면서 음성정보의 크기를 줄이는 방법으로도 활용될 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2011

본 연구에서는 머리전달함수(Head-Related Transfer Function : HRTF) 고역 주파수 영역에서의 간략화가 음상정위에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 이를 위해 HRTF를 측정하였으며 측정한 HRTF에 대하여 분석한 결과, 음원 반대편(음원에서 멀리 떨어진 귀)의 HRTF 고역 주파수 특성은 회절의 성질을 고려하면 머리에 의해 거의 감쇄가 된다. 이와 같이 감쇄된 주파수 영역에 대해서는 정위에 미치지 않는다고 가정하면 간략화가 가능하다. 간략화는 경계 주파수를 차단 주파수로 하는 지역통과 필터를 삽입하여 고역의 주파수 진폭특성을 평탄하게 함으로서 간략화를 하였다. 간략화를 한 HRTF를 평가하기 위하여 청취실험을 하였다. 청취실험의 결과, 정위오차에 대해서는 HRTF의 주파수 특성을 간략화 하여도 방향 지각에 영향이 없다는 것이 나타났다. 전후 혼란율에 대해서는 HRTF의 8kHz 이상의 주파수 특성을 간략화 하여도 영향이 없음이 나타났다. 최종적으로는 HRTF의 8kHz 이상의 주파수 특성에 본 연구의 간략화를 적용하여도 음상정위에 영향을 미치지 않는다는 것이 나타났다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.1009-1013
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• 2007

To do a HRTF customization, researchers used a spherical head model for modeling the head block of structural modeling of HRTF, which is the one of the technique for HRTF customization, because of its simplicity. In this paper, an analytic spheroidal HRTF caused by an incident point source will be introduced. Using proposed spheroidal HRTF, near-field HRTF customization can be applicable through a structural modeling of HRTF. To see the necessity of sheroidal head model, comparison of two analytic solutions, which are classical spherical HRTF and proposed spheroidal HRTF, will be shown. On the view point of ITD, optimal head model which matches with the measured ITD of KEMAR HRTF can be obtained. ITD results show that there are only slight differences between spherical and spheroidal head model. Magnitude comparison is made by constructing head model using measured head size. Although magnitude comparison is not studied between optimal models, the results of 24 of 36 subjects are shown that spheroidal head model matches notch frequency pattern of measured HRTF better than those of spherical one, where the sound source is at contralateral position.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.1078-1080
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• 2013

본 논문에서는 5.1 채널 입체 음향 오디오 신호를 2채널의 헤드폰으로 재생하기 위해 사용하는 HRTF(Head-related transfer funcion) DB를 다룬다. 다양한 HRTF DB의 사례를 분석하고, 이를 통해서 더 나은 HRTF DB를 설계 한다. 기존의 HRTF DB에 Audio Meta data를 이용하여 파일의 정보를 저장하고, 이를 DB에 저장함으로써 Meta data를 비교 검색하고 저장함으로써 편의성을 높인다. 또한 기존의 HRTF DB들이 오래 되고 현재의 시스템에 맞지 않기 때문에 이를 현재의 시스템에 맞게 Converting하고 UI를 3D로 구현함으로써 UX를 높이고 직관성을 개선함으로써 사용자 접근성을 높인다. 이를 통해서 HRTF DB의 범용성을 개선하고 관련 연구에 효율적으로 사용할 수 있게 될 것이다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권1호
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• pp.71-77
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• 2005

본 논문에서는 5.1채널 입체음향 오디오 신호를 2채널의 헤드폰으로 재생하기 위한 HRTF (Head Related Transfer Function) 기반의 입체음향 생성 시스템에 대하여 다룬다. 각 채널의 모노 입력신호는 HRTF를 이용한 바이노럴(binaural) 필터링을 통해 가상적으로 음상정위되며, 입체감과 공간감을 증가시키기 위해 잔향효과가 추가된다. 연산량 감소를 위해 음상정위 성능을 저하시키지 않는 범위에서 HRTF의 임펄스 응답 탭 수를 줄였으며, 잔향효과를 위한 음장제어부에서는 초기반사열중 주요한 성분만을 지연기로 모델링하였다. 또한 비개인화된 HRTF DB에 의란 앞/뒤 혼돈 문제를 줄이기 위하여 앞/뒤 스펙트럼의 차를 가중치로 하여 HRTF 스펙트럼을 강조하는 방법을 적용하였다. 구현한 시스템의 성능 평가 결과, 단순한 스테레오 방법이나 2채널 Down Mixing 방식에 비해 현실감 있고 방향성 있는 입체음향을 느낄 수가 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.202-205
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• 2010

When we render 3D sound images using headphones or speakers, the main key of this technology is the Head-related transfer function (HRTF) database. Even though there are various HRTF databases, they have some drawbacks such as detrimental effects caused by imperfect measuring environment and insufficient measurement points. Moreover there is no database with Korean subjects. We are planning to develop the HRTF database for Korean. As a first step to establish the HRTF database aimed at Korean, the new HRTF measurement system with minimized aforementioned drawbacks is designed. In this paper, the newly designed HRTF measurement system is introduced and the overall effects caused by the diffraction of the apparatus, especially the headrest and backrest of the chair, are analyzed. The backrest of the chair does not distort the HRTFs significantly while the headrest makes significant distortion on the HRTFs and it could have significant effects on directional perception. We determined acceptable head rotation angle and head position of the subject for accurate HRTF measurement based on the experiments with B&K HATS. We conclude that the 3 degrees of the head rotation and the 1.5cm front/back/left/right shift of the head do not distort the HRTFs significantly.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.273.1-276
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• 1998

3D 음장 재생을 위한 기존의 방법 중 HCI(Human Computer Interface)에서 가장 효과적인 방법으로는 HRTF를 이용한 재생방법을 들 수 있다. 하지만 이 방법의 문제점은 표준 HRTF가 없다는 것이며 따라서 평균값을 가진 HRTF를 사용할 수밖에 없다. 이는 많은 부분에서 음상정위의 문제점으로 나타내어진다. 본 논문은 기하학적 인체 모델링을 통한 구조적인 HRTF 모델로 기존의 Pole/Zero, Series expansion(PCA) 모델링의 문제점인 유용성, 시스템의 복잡성을 극복할 수 있는 최근 이론을 소개하고 구현 방법에 대해 알아보고자 한다. 또한 본 연구팀에서 개발한 측정 HRTF를 이용한 3D 음장 재현 시스템으로 기존 스테레오 시스템에서는 불가능했던 머리 밖 음상정위 실험 결과를 보여주고 개선점에 대해 조사해 보았다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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• pp.15-18
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• 1998

지금까지의 입체음향 재생 연구에서는 Dummy head 나 Head and Torso Simulator(HATS)를 사용한 측정 HRTF(Head-Related Transfer Function)를 사용하여 입체음향 재생 시스템을 설계해왔다. 하지만 이러한 시스템은 구현의 단순함에도 불구하고 계산량 증가로 인한 실시간 구현의 어려움과, 신호처리로 인한 음색의 변화 및 음질의 저하, 정면 정위의 어려움 등 많은 문제점을 내포하고 있었다. 본 연구팀이 제안하는 Relative HRTF는 인체의 가하학적 모델링을 통한 구조적 접근 방법으로 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 HRTF 모델링 기법이다. 이는 신호처리 과정의 단순화를 통하여 실시간 구현과 음색의 변화를 극소화시키고 스피커 구동 방식에서도 적절히 사용될 수 있다. 또한 본 연구를 위하여 기존의 HRTF 측정 방법의 문제점을 개선한 HATS를 이용한 Blocked Ear Canal HRTF 측정 방법에 대해서도 소개한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.572-574
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• 2014

Researches on three-dimensional multimedia has been performed actively in recent years. Virtual sound technology corresponding to virtual image should be provided to implement 3D multimedia with high quality. Head-related transfer function (HRTF) plays a key role in this research area. HRTFs measured in changing azimuth, elevation, and distance for each and every subject is necessary for ideal solution. However, it is practically impossible to measure all subjects' HRTFs, so various HRTF databases have been built by many researchers. Because HRTF displays quite different aspects from subject to subject, HRTF of dummy head has been used for generic usage. However, mannequin's HRTF showed much worse performance comparing with individual case so this solution should be improved. From previous work, standardization of HRTF based on tensor-singular value decomposition method has been proposed. For effective extraction of standard HRTF, three different decomposition methods are compared in this paper.